煤矿井下掘进机电设备节能技术探析

摘 要：节能减损是煤矿井下掘进机电设备值得关心的问题，是井下一项重要工作，直接关系井下的管理水平和经济效益。从煤矿井下掘进机电设备使用现状入手分析，从多方面详细探讨煤矿井下掘进机电设备节能措施，以期使煤矿井下掘进机电设备节能减损控制效果更好。

关键词：井下掘进；机电设备；节能技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.048

1 选用适宜的变压器及其容量

在煤矿井下的供电设备中，动力变压器是主要的组成部分，在采掘煤矿的时候应仔细地思考变压器的动力功能是不是跟工作的实际需要相适应，并且兼顾变压器的节能效果。一般来讲，在采掘煤矿中选择的变压器动力主导是干式化变压器与节能化变压器。在难以应用干式化变压器和节能化变压器的情况下，能够使用油浸式动力变压器，然而务必确保油浸式变压器具备显著的节能效果。当今，在国内的一些小型煤矿和私人煤矿应用的变压器设备都会消耗非常大的电能，尽管这种高耗能的变压器设备成本投入小，可是在应用的过程中会导致很多电能源的损耗。除此之外，大部分的煤矿应用的是小荷载的变压器，这导致变压器面临一定程度的空载情况，这样在损耗能源的过程中却难以带来相应的动力，从而难以实现运行效率的提升。为此，在变压器的选择中，应选用节能效率理想、应用范围广的变压器设备，如此一来，才可以实现成本的减小，从而促进煤矿企业经济效益的提升。例如，当今应用的非晶合金变压器可以使设备运行当中出现的噪声减小，从而使消耗的电能源减少。

2 选用适宜的供电电压

在用电设备的功率处在相应数值的条件之下，用电设备中形成的电流跟供电设备当中接收的电压会存在反比的现象，即在提高电压的情况下，电流会逐步地降低。为此，适宜供电电压的选擇可以使应用的电流量减少，进而使电流形成的热量减小，最终减小设备的工作效率与实现节能。当前时期采掘煤矿当中应用的电压有别于人们平时生活中使用的电压，从整体上而言，提升至660V与1140V这两种电压。如果实际现状可以实现高压电的应用需要，在采掘煤矿的时候能够选择1140V或3300V的供电电压。倘若电压愈高，那么电流就愈小，从而降低电流造成的传输路线的消耗。对于矿井作业而言，需要铺设比较长的输电线路，为此，要求供电电压迅速地传输电能才可以使消耗的很多电能降低。鉴于此，在具备条件的基础上，煤矿企业创建移动变电站是最为理想的选择，这样可以将适宜的电压提供给矿井作业中，从而使用电设备跟供电设备之间的距离缩短，降低输送过程当中消耗的电量，最终实现减耗降损的效果。

3 应用变频调速节能技术设备

一是在采煤机中应用变频调速设备。当今回馈型四象限运行技术是比较先进的变频调速节能采煤技术，其重点在牵引采煤机当中应用，其可以在任何的转速条件下对变频器进行平衡与控制，以及可以实现力矩调整的最大化，确保可靠地牵引，并且能够比较方便地操作这种技术。二是在电铲与胶带运输机中应用变频调速。皮带输送机在制动、工作、启动的时候会使很多的电能损耗，以及面临相应的安全问题。在胶带运输机中应用变频调速技术，可以使能源损耗的问题解决，从而实现机器应用年限的延长。并且，在电铲中应用变频调速技术可以优化电铲太过操作与缺少动力的情况。三是在提升机中应用变频调速设备。无速度传感器矢量控制以及四象限运行技术是提升机应用的主导变频调节技术，并且其应用数字化的系统控制软件可以实现操作的简化与方便。与此同时，通过数字化的操控可以进行远程操作与设计电路。这样一来，可以通过新技术处理提升机中面临的电机缺相、欠压、过压、过流等现象，从而优化与改革煤矿领域的技术。四是在风机中应用变频调速技术。风机的应用可以实现能源的节省。然而，在采掘煤矿的过程中应用风机不可以实现变频的智能化，这会导致很多能耗的损失，而在风机中应用变频器可以实现风机转速的降低，从而在确保风机安全系数的过程中大大地节省能源。

4 有效地应用与管理煤矿掘进机设备

一是实现掘进机设备功率因数的提升。倘若掘进机电设备具备愈大的功率因数，那么其就具备愈高的供电效率。然而，当今国内一些煤矿应用小功率因数的掘进机，这造成供电过程中出现很大的功率，然而大都为无用功率，这降低了电压的质量。并且，较小的功率因数导致损耗供电系统的电量，为了节省电能，最为根本的是实现掘进设备功率因数的提升。而应用双电机的技术可以实现掘进设备功率的提升，保障顺利地开展工作。除此之外，掘进设备功率的提高还可以通过额定电压与额定功率的减小实现。二是节省掘进机设备的乳化液使用量。在采掘煤矿的时候，采掘坚硬的石块会严重地损坏掘进机。为此，在对坚硬石头进行采掘的情况下，首先将一部分乳化液喷洒在石块上，这样在软化石块的基础上通过掘进机实现采掘。尽管乳化液可以实现石块的软化，确保掘进机受到的损坏降低，可是一些煤矿采掘工作者为了减小工作环节，一味地提升采掘的速度，往往在未曾碰到坚硬石块的情况下将乳化液泵开启，这会浪费很多的乳化液。为此，应有效地应用与管理乳化液泵，以降低应用的乳化液泵数量。三是注重维护与保养掘进机设备。煤矿掘进设备的顺利工作少不了平时的维护与保养。煤矿的工作环境较为潮湿，长时间在具备粉尘以及潮湿的条件下，掘进机容易被锈蚀，并且如果在掘进机设备中进入粉尘，那么将不利于掘进机设备的顺利运行。为此，为了保证掘进机设备的顺利工作，平时的维护与保养显得十分关键。定期和不定期的维护、检查掘进机设备可以实现其应用年限的延长。作为精密设备的掘进机的一些位置在面临固体颗粒物或者是灰尘影响的情况下，工作摩擦阻力会变大，这会导致掘进机设备的暂停工作或者是卡顿，这会增加其动力荷载，进而损失很多的电能。为此，在维护和保养掘进机设备的过程中，应常常擦拭其一系列位置，并且注意加油，从而实现掘进机设备运行效率的提升，最终实现掘进机设备能耗的节省。

参考文献：

[1]何善义，李进朋.矿井提升系统在煤矿生产中的应用[J].硅谷，

2012（07）：31-32.

[2]王涛，刘利.煤矿井下采掘机电设备的节电途径与措施[J].能源技术与管理，2012（4）：100-102.

[3]李健伟.煤矿井下掘进设备的节能方式应用研究[J].科技创新与应用，2013（32）：117.

[4]吕皋鸣.井下机电设备安全节能技术措施探析[J].中国煤炭工业，2013（11）：48-49.

作者简介：彭鹏（1988-），男，山东邹城人，本科，助理工程师，从事煤矿工程（掘进）技术管理工作。endprint